CN217667442U - 焊头及具有其的焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种焊头及具有其的焊机，该焊头包括：焊头主体，设置有焊齿容置部；焊齿，包括多个球形焊齿和多个锥形焊齿，多个球形焊齿和多个锥形焊齿均设置在焊齿容置部的同一端面上，多个球形焊齿围设在多个锥形焊齿的外周。通过本申请提供的技术方案，能够解决相关技术中的超声波焊接过程中极耳易开裂的问题。

Description

焊头及具有其的焊机

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种焊头及具有其的焊机。

背景技术

超声波焊接被广泛地应用在新能源电池行业，超声波焊接是将多层箔材叠加，然后与集流体在高频振动及压力作用下完成的焊接方式。

在相关技术中，焊接过程中焊头表面直接与箔材表面接触，由于箔材本身的厚度较薄，且箔材的强度较低，具有尖锐结构的焊头容易对箔材产生切割作用，在高频摩擦作用下，箔材极易出现破损及开裂问题。极耳开裂后的电芯在后续使用的过程会发生内阻增大、电芯产热增大、容量降低以及开裂极耳内插入电芯内部导致电芯短路等一系列不可逆的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种焊头及具有其的焊机，以解决相关技术中的超声波焊接过程中极耳易开裂的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种焊头，焊头包括：焊头主体，设置有焊齿容置部；焊齿，包括多个球形焊齿和多个锥形焊齿，多个球形焊齿和多个锥形焊齿均设置在焊齿容置部的同一端面上，多个球形焊齿围设在多个锥形焊齿的外周。

进一步地，多个球形焊齿均设置在焊齿容置部的边沿处并沿焊齿容置部的周向排布。

进一步地，多个锥形焊齿均排布在焊齿容置部上多个球形焊齿所包围的端面。

进一步地，球形焊齿的端面为球面。

进一步地，球形焊齿为半球形结构。

进一步地，锥形焊齿的第一端与焊齿容置部的端面连接，锥形焊齿的第二端的端面为焊接平面。

进一步地，锥形焊齿为棱锥结构。

进一步地，球形焊齿的高度尺寸等于锥形焊齿的高度尺寸。

进一步地，焊齿容置部为凸块，凸块的第一端与焊头主体连接，焊齿设置在凸块的第二端的端面上；焊齿容置部的横截面形状为矩形；焊头包括两个焊齿容置部，两个焊齿容置部对称设置在焊头主体的两侧。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种焊机，包括焊头，焊头包括上述提供的焊头。

应用本实用新型的技术方案，焊头包括焊头主体和焊齿，焊头主体设置有焊齿容置部，焊齿容置部用来安设焊齿，焊齿包括球形焊齿和锥形焊齿，球形焊齿和锥形焊齿均设置在焊齿容置部的同一端面上，对球形焊齿进行周向排布，使球形焊齿围设在锥形焊齿的外侧，球形焊齿焊接箔材不易开裂，焊接外观平整，锥形焊齿焊接能力强，不易磨损，从而综合利用锥形焊齿与球形焊齿的特点设计新型焊齿，利用焊齿内层为锥形焊齿外层使用球形焊齿的复合焊齿结构进行焊接工作，既能保证焊接能力，也能使焊接边缘外观良好不易开裂，能够解决焊接过程中极耳易开裂的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例提供的焊头的结构示意图；

图2示出了图1中A处局部放大图；

图3示出了本实用新型实施例提供的焊头的正视图；

图4示出了本实用新型实施例提供的焊头的俯视图；

图5示出了本实用新型实施例提供的焊机的焊座的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、焊头主体；11、焊齿容置部；111、凸块；

20、焊齿；21、球形焊齿；22、锥形焊齿；

30、底座；31、底座主体；32、底座焊齿。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供了一种焊头，该焊头包括焊头主体10和焊齿20，焊头主体10设置有焊齿容置部11，焊齿20包括多个球形焊齿21和多个锥形焊齿22，多个球形焊齿21和多个锥形焊齿22均设置在焊齿容置部11的同一端面上，多个球形焊齿21围设在多个锥形焊齿22的外周。

应用本实施例提供的一种焊头，该焊头包括焊头主体10和焊齿20，焊头主体10设置有焊齿容置部11，焊齿容置部11用来安设焊齿20，焊齿20包括球形焊齿21和锥形焊齿22，球形焊齿21和锥形焊齿22均设置在焊齿容置部11的端面上，对球形焊齿21进行周向排布，使球形焊齿21围设在锥形焊齿22的外侧，由于球形焊齿21的边缘较为平滑，不会对箔材造成切割作用，球形焊齿21焊接箔材不易开裂，焊接外观平整，锥形焊齿22焊接能力强，不易磨损，从而综合利用锥形焊齿22与球形焊齿21的特点设计新型焊齿，利用焊齿20内层为锥形焊齿22外层使用球形焊齿21的复合焊齿结构进行焊接工作，既能保证焊接能力，也能使焊接边缘外观良好不易开裂，能够解决焊接过程中极耳易开裂的问题。

需要说明的是，若仅在焊头主体10上设置球形焊齿21，则会导致焊齿存在只适合箔材层数较少焊接，且焊接过程易磨损的问题，若仅在焊头主体10上设置锥形焊齿22，则会导致焊接箔材边缘易开裂的问题。通过将焊齿20内层设置为锥形焊齿22外层，将焊齿20的外层设置为球形焊齿21，既能适合箔材层数较多的焊接，焊齿不易磨损，且焊接箔材的边缘也不易开裂。综合使用锥形焊齿22的强焊接能力，耐磨损能力，球形焊齿21的箔材焊接保护能力，使两者优点结合，防止极耳开裂，提高了焊头的使用寿命。

如图1和图2所示，多个球形焊齿21均设置在焊齿容置部11的边沿处并沿焊齿容置部11的周向排布。通过在焊齿容置部11边沿安设球形焊齿21，进一步确定球形焊齿21的设置位置，在利用焊头进行焊接时，在球形焊齿21的作用下，焊齿容置部11不会直接与待焊接箔材接触，从而能够利用球形焊齿21焊接箔材不易开裂，焊接外观较好的特点，保证球形焊齿21能焊接箔材边缘，使箔材焊接边缘不易开裂，焊接外观良好。

如图1和图2所示，多个锥形焊齿22均呈矩形阵列排布在焊齿容置部11上多个球形焊齿21所包围的端面。即锥形焊齿22均设置在球形焊齿21靠近焊齿容置部11中心的一侧，充分利用焊齿容置部11的端面，能够较多的设置锥形焊齿22，从而对箔材进行充分焊接固定，保证焊接能力。

在本实施例中，球形焊齿21的端面为球面。通过设计球形焊齿21的端面为球面，球面能灵活设置，可对不同类型的箔材进行焊接。

其中，球形焊齿21的端面为球面，球面指的是整个完整球面的一部分，例如半球面。利用球面中的任一弧面对箔材进行焊接，能够保证在焊接工作时，焊齿20任一角度都能对箔材边缘进行焊接，防止焊接边缘开裂。

在本实施例中，球形焊齿21为半球形结构。球形焊齿21中齿形为半球形，球形半径可以根据焊接需求进行设定，使球形端面的弧面能对不同大小的箔材边沿进行焊接，焊齿20任一角度都能对箔材边缘进行焊接，使箔材焊接外观平整不易开裂。

如图1和图2所示，锥形焊齿22的第一端与焊齿容置部11的端面连接，锥形焊齿22的第二端的端面为焊接平面。将锥形焊齿22的第一端与焊齿容置部11的端面连接，锥形焊齿22的第二端为焊接平面，保证锥形焊齿22能对箔材充分焊接固定，由于焊接平面的存在，锥形焊齿22不会划伤箔材。

如图1和图2所示，锥形焊齿22为棱锥结构。利用锥形焊齿22的棱锥结构，对箔材进行充分焊接固定，保证箔材焊接牢固不易掉落，棱锥结构的结构强度高，不易磨损变形，焊接时能延长焊齿20的使用寿命，减少维护成本。

在本实施例中，锥形焊齿22为四棱锥结构。四棱锥结构的锥形焊齿22可靠性强，焊齿20不易磨损，保证锥形焊齿22的强焊接能力。

需要说明的是，在其它实施例中，锥形焊齿22还可以为三棱锥结构。

在本实施例中，球形焊齿21的高度尺寸等于锥形焊齿22的高度尺寸。通过设计球形焊齿21与锥形焊齿22的高度尺寸相同，球形焊齿21与锥形焊齿22同时接触箔材焊接表面，从而球形焊齿21与锥形焊齿22同时对箔材进行焊接工作，在焊接箔材时综合利用球形焊齿21不易开裂与锥形焊齿22焊接能力强的特点，锥形焊齿22对箔材进行焊接固定，球形焊齿21通过球形的弧面对箔材的边沿进行焊接，保证焊接箔材时不易开裂，焊接外观平整。

如图3和图4所示，焊齿容置部11为凸块111，凸块111的第一端与焊头主体10连接，焊齿20设置在凸块111的第二端的端面上。将焊齿容置部11设置为凸块111，凸块111的一端与焊头主体10连接，另一端与焊齿20连接，通过设置焊齿容置部11结构为凸块111能够分辨出焊齿20的工作面，确定本实施例焊头的工作位置。

具体地，焊齿容置部11的横截面形状为矩形。对焊头主体10中焊齿容置部11的形状进行设计，便于排布焊齿20。

如图3和图4所示，焊头包括两个焊齿容置部11，两个焊齿容置部11对称设置在焊头主体10的两侧。通过在焊头主体10上对称设置两个焊齿容置部11，能够使焊齿20一端磨损后直接使用另一端进行焊接工作，保证工作效率，防止焊齿20磨损时更换不便。

具体地，将卷绕或叠片完成后裸电芯多层箔材与集流体重叠放置，箔材位于上层，集流体位于最下层，叠加放置后箔材及集流体水平放置与底座焊齿32上层以与底座30接触，启动焊机箔材与集流体在高频振动摩擦及压力作用下，完成焊接工作。

本实用新型另一实施例提供了一种焊机，该焊机包括上述提供的焊头。因此，该焊机同样能够综合利用锥形焊齿22与球形焊齿21的特点，既能保证焊接能力，也能使焊接边缘外观良好不易开裂，能够解决焊接过程中极耳易开裂的问题。

如图5所示，焊机还包括底座30，底座30包括底座主体31以及设置在底座主体31上的底座焊齿32。将箔材水平放置在底座焊齿32上层与底座30接触，启动焊机，焊齿20对底座焊齿32上的箔材进行焊接，通过在底座主体31上设置底座焊齿32能够起到支撑作用，在焊接时箔材不易变形，增加工作效率。

需要说明的是，底座焊齿32为棱锥结构，具体为四棱锥。

通过实施例提供的装置，具有以下有益效果：

(1)球形焊齿21焊接箔材不易开裂，焊接外观平整，锥形焊齿22焊接能力强，综合利用锥形焊齿22与球形焊齿21的特点，设计新型复合焊齿结构，焊齿内层为锥形焊齿22外层使用球形焊齿21的复合焊齿结构进行焊接工作，提高了焊头的使用寿命，解决焊接过程中极耳易开裂的问题；

(2)通过对称设置两个焊齿容置部11，减少维修成本。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焊头，其特征在于，所述焊头包括：

焊头主体(10)，设置有焊齿容置部(11)；

焊齿(20)，包括多个球形焊齿(21)和多个锥形焊齿(22)，多个所述球形焊齿(21)和多个所述锥形焊齿(22)均设置在所述焊齿容置部(11)的同一端面上，多个所述球形焊齿(21)围设在多个所述锥形焊齿(22)的外周。

2.根据权利要求1所述的焊头，其特征在于，多个所述球形焊齿(21)均设置在所述焊齿容置部(11)的边沿处并沿所述焊齿容置部(11)的周向排布。

3.根据权利要求2所述的焊头，其特征在于，多个锥形焊齿(22)均排布在所述焊齿容置部(11)上多个所述球形焊齿(21)所包围的端面。

4.根据权利要求1所述的焊头，其特征在于，所述球形焊齿(21)的端面为球面。

5.根据权利要求4所述的焊头，其特征在于，所述球形焊齿(21)为半球形结构。

6.根据权利要求1所述的焊头，其特征在于，所述锥形焊齿(22)的第一端与所述焊齿容置部(11)的端面连接，所述锥形焊齿(22)的第二端的端面为平面。

7.根据权利要求6所述的焊头，其特征在于，所述锥形焊齿(22)为棱锥结构。

8.根据权利要求1所述的焊头，其特征在于，所述球形焊齿(21)的高度尺寸等于所述锥形焊齿(22)的高度尺寸。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的焊头，其特征在于，

所述焊齿容置部(11)为凸块(111)，所述凸块(111)的第一端与所述焊头主体(10)连接，所述焊齿(20)设置在所述凸块(111)的第二端的端面上；

所述焊齿容置部(11)的横截面形状为矩形；

所述焊头包括两个所述焊齿容置部(11)，两个所述焊齿容置部(11)对称设置在所述焊头主体(10)的两侧。

10.一种焊机，包括焊头，其特征在于，所述焊头为权利要求1至9中任一项所述的焊头。

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